小蘇打的生產工藝及產品優缺點
一、天然堿法
生產小蘇打工藝天然堿法又稱天然堿碳化法(碳酸化法),是我國主要的天然堿加工工藝之一。天然堿用雜水在化堿桶中化堿,經澄清除渣,清液再經濾過器過濾精制得堿水,精制后的堿水送入碳酸化塔中, 用洗滌過的二氧化碳氣(石灰窯氣也可)進行碳酸化反應,氣液反應生成碳酸氫鈉結晶,脫水后的濾餅(濕小蘇打)含水分8%左右,送入熱風干燥管中,用溫度130~140℃的熱空氣進行氣流干燥,干燥后的小蘇打經旋風分離器匯集入貯倉,可得產品小蘇打。
天然堿法生產的小蘇打,原料易得、生產成本較低,但是氯化物的含量較高一般在0.1-0.4%,很難滿足特殊行業需求,而且產地局限于河南跟內蒙的天然堿礦區。
二、合成法
生產小蘇打工藝合成法又稱純堿法、純堿碳化法。目前,國內的合成法小蘇打生產裝置基本上都是與純堿裝置配套建設的,以便直接利用該過程煅燒系統出來的高溫純堿,加速母液化堿過程,為后續操作提合格堿液。為了保證母液中過量的NaHCO3充分分解,減少在堿液運送過程中NaHCO3結晶堵管現象的發生,在整個操作過程中要維持較高的物料溫度,因此也常稱合成法為高溫制堿工藝。將從純堿界區送來的高溫純堿加入到盛有循環母液和冷凝水的化堿鍋內,同時在攪拌下加入適量的高純度燒堿(純度99.9%片堿)和硫化鈉,使母液中過量的NaHCO3轉化為Na2CO3,母液中鐵、鉛等雜質轉化為難溶的FeS和PbS,化堿鍋內得到溫度低于70℃的低溫堿液。待堿液中Na2CO3含量達到要求時,送澄清桶澄清,澄清液直接進入碳酸化塔,在60~70℃的條件下碳酸化,再經分離、干燥步驟,便得到小蘇打細粉和微細粉產品,母液和堿塵返回化堿鍋內循環使用。
純堿合成法生產小蘇打,能耗高、產能低,受原料純堿價格影響較大、生產成本高。但是質量純度高、雜質少。
三、復分解法
生產小蘇打化學方程式:NH4HCO3+NaCl=NaHCO3+NH4Cl。采用氯化鈉和碳酸氫銨復分解法制備小蘇打是由比利時索爾維公司創建的氨堿法,采用氯化鈉水溶液吸氨,生產氨鹽水后再經過碳酸化而生成碳酸氫鈉沉淀。生產工藝為:原料鹽通過除鈣塔預處理,用蒸氨塔塔生產氨氣,制成氨鹽水;然后在碳酸化塔中通入用石灰窯制取的二氧化碳氣體,與氨鹽水反應生產碳酸氫鈉。
傳統氨堿法生產的小蘇打,原料價格低廉,但是原料轉化率低,而且反應溫度不同會影響小蘇打結晶粗細。目前我國已逐漸提高工藝條件,從氯化鈉質量分數、反應時間、反應溫度、原料配比等各方面來提高產品質量。
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